如果您對激光武器的想象還停留在科幻電影《星球大戰(zhàn)》或者《星際迷航》，那就OUT了！在科幻世界里，未來戰(zhàn)士用先進的激光武器殊死捍衛(wèi)宇宙，他們通過激光束對目標展開定向攻擊，瞬間將敵人擊殺于無形。但是您知道嗎？這種縈繞在科幻迷和軍事迷心中的夢想，同時也吸引了世界各國的軍方研究機構(gòu)，他們試圖開發(fā)出基于高能激光技術(shù)、微波技術(shù)在內(nèi)的未來作戰(zhàn)系統(tǒng)。未來通過激光束擊落飛過海面的飛機、攔截迎面而來的彈道導(dǎo)彈，將不再是“紙上談兵”。
在您的童年，是否曾經(jīng)對玩具“激光武器”產(chǎn)生狂熱。其實，“激光武器”不僅是兒童的幻想，也是眾多軍事科學(xué)家熱衷鉆研的新領(lǐng)域。
如果說傳統(tǒng)射彈武器是怒形于色的兇神惡煞，那么現(xiàn)代激光武器就是深不可測的隱形殺手。激光武器和其它定向攻擊武器,以及子彈、導(dǎo)彈等傳統(tǒng)射彈武器相比，具有以下優(yōu)勢：
* 激光武器的光能輸出可以達到光速的水平，真正做到快如閃電。
* 激光武器可以精準的定向攻擊。
* 激光武器的能量釋放具有可控性——高能光束可以用于致命打擊和高速切割，而低能光束可造成非致命性傷害。
美國空軍已經(jīng)研制出三套經(jīng)過測試的激光武器系統(tǒng)，某些已投入軍事實戰(zhàn)。這些系統(tǒng)包括機載激光（先進戰(zhàn)術(shù)激光）、人員阻止與刺激反應(yīng)系統(tǒng)和主動拒止系統(tǒng)。本文，將讓您領(lǐng)略現(xiàn)代激光武器的魅力。
激光為何可以用作武器，這個問題想必讓很多人一頭霧水。很多時候當我們被某種東西的驚人能力和眩目外表所吸引時，往往容易忽視最基本的“為什么”。本質(zhì)上，激光和普通光線一樣，也是一種光源。要理解激光如何在人類的手中變成攻擊性的利劍，首先要弄清楚它與日常生活中的光源有何區(qū)別。讓我們首先從再熟悉不過的白熾燈說起吧！它發(fā)出的光線是一種向四面八方散射的光線，就像水面的波紋，擁有“高峰”和“低谷”，或者說高點和低點。假設(shè)我們的眼睛有能力察覺白熾燈每一條光線，那么您將會看到大量從你邊擦身而過的“高峰”和“低谷”。它們實際上擁有不同的頻率、不同的顏色，但是混合在一起呈現(xiàn)出的，就像我們用肉眼看到的太陽所表現(xiàn)的白色。
接下來，讓我們再回想一下90年代以前常用的“家用電器”——手電筒吧！手電筒發(fā)出的光線是不是比無罩白熾燈發(fā)出的光線更集中呢？根據(jù)您手中手電筒的指向，大部分的光線集中在同一個方向。不過，這些相對集中的光線仍然擁有不同的頻率，它們也是由多種色彩混合而呈現(xiàn)白色。
與白熾燈和手電筒的光線相比，激光的集中度要高得多，它的光線擁有同樣的波長、單一的色彩。激光光波的高峰和低谷呈現(xiàn)的是一種同步化波，這就意味著不同的光波可以并行，且不會相互干擾。這種光線只向一個方向發(fā)射，因此，它可以緊密集合，在運行很遠的距離后依然能保持集中。激光可以產(chǎn)生具有極大能量的光束，這種能量比普通白熾燈光線的能量強1000-1,000,000倍。不同的激光可以產(chǎn)生具有不同波長的光線，從紅外線到可見光再到紫外線。
現(xiàn)在您已經(jīng)知道，光線實際上是一種運動的能量。由于激光可以產(chǎn)生十分密集的能量,且可以在遠距離傳輸中極少損耗，所以能將大量的能量投射到遠距離的物體上。這就是激光可以成為殺傷性的武器，而白熾燈光線卻不能的原因。
不過，激光要產(chǎn)生出來，它的光線傳輸需要采用一種非常規(guī)性的方法。激光的英文為LASER，即鐳射，其命名是由“受激發(fā)射的光放大所產(chǎn)生的輻射”的英文首字母組成，該名已經(jīng)完全表達了制造激光的主要過程。換句話說，激光需要通過刺激釋放光量子或者光粒子來發(fā)射光線。要完成上述過程，激光需要以下四個基本要素：
激光介質(zhì)（Lasing medium）：一種受激后可以釋放出特殊波長的原子來源，這種介質(zhì)可以是氣體、液體或者固體。
能源（Energy source）：調(diào)動并泵送這些原子，使之在激光介質(zhì)中處于受激狀態(tài)。
反射鏡面（Mirrors）：一面完整的鏡子和一面半鍍銀鏡，它們可以使發(fā)射的光線在激光介質(zhì)的共振腔內(nèi)反復(fù)回彈，并最終逸出。
鏡頭（Lens）：大部分激光發(fā)射裝置都裝有某種鏡頭來對光束進行聚焦。
產(chǎn)生激光的過程實際上是儲存并釋放能量的過程，能源把能量注入激光介質(zhì)，既而激發(fā)電子活動，受激電子會被提升至更高的能量水平。當電子“放松”下來,恢復(fù)到原來的活動水平時，它們會釋放出光子。這些光子在反射鏡面間來回反彈，并在其經(jīng)過的區(qū)域不斷觸發(fā)其它電子的活動。這個過程最終會產(chǎn)生高能量的聚焦光線，激光就產(chǎn)生了。
用于工業(yè)切割的激光刀，比任何機械刀更鋒利有效
接下來，我們將近距離接觸應(yīng)用于軍事中的激光器。
激光被人們稱為世界上“最快的刀”，不過，這把“刀”要驚艷亮相，首先要有鑄刀的能工巧匠，激光器便承擔著這樣的角色。目前，世界上的激光器主要有以下幾種類型：
固體激光器：固體激光器的激光介質(zhì)是一種固態(tài)晶體，比如大名鼎鼎的紅寶石激光器或者釔鋁石榴石激光器，它可以釋放1.06微米波長的光波。
氣體激光器：氣體激光器由一種氣體或者多種氣體混合組成激光介質(zhì)，這類激光器包括氦氖激光器或二氧化碳激光器，它們可以釋放出10.6微米波長的光波（紅外線）。
準分子激光器：準分子激光器的激光介質(zhì)是多種活性氣體比如氯氣、氟氣和多種惰性氣體比如氬氣和氪氣的混合物，氬-氟激光器可以釋放193納米紫外線光波。
染料激光器：顧名思義，染料激光器的激光介質(zhì)是由熒光染料組成，比如若丹明。這種激光器可以調(diào)諧出在一定范圍內(nèi)不同波長的光波。若丹明6G染料激光器釋放的波長一般在570-650納米。
二氧化碳激光器：這種激光器較為特別，因為它是由軍方開發(fā)的一種威力巨大的紅外線激光器，可以用于切割金屬。
自由電子激光器圖形演示：一束電子被發(fā)射后通過波動機——一組由南北磁極交替轉(zhuǎn)換的磁體。波動機內(nèi)的磁場迫使每束電子來回反彈，迫使它們釋放出類似激光的光束。
目前，已經(jīng)有多種激光器用于軍事領(lǐng)域。其中一種已經(jīng)研發(fā)出來的激光器被稱為自由電子激光器。在上世紀70年代，斯坦福大學(xué)的物理學(xué)家約翰?梅蒂（John Madey）發(fā)明并獲得了自由電子激光器專利，該激光器包括一個電子注射器，一個粒子加速器和一個磁性波動器或擺動器，它的工作原理如下：
1.電子注射器將一股脈沖自由電子注入粒子加速器。
2.粒子加速器將這些電子加速，直至接近光速（每秒鐘300,000千米）。
3.電子穿越磁性波動器或擺動器，一般由一系列交替改變南北磁極的磁體組成。
4.電子在波動器或擺動器內(nèi)來回振蕩，在這個過程中，具有一定波長的光被釋放出來。
5.擺動器內(nèi)的磁體間距負責(zé)控制發(fā)射光線的波長。因此，自由電子激光器可以通過改變磁體空間進行調(diào)諧。
6. 從理論上講，自由電子激光器可以將波長在紅外區(qū)域到電磁波譜X射線區(qū)域間調(diào)諧。
自由電子激光器可以用來制造高能紅外線和同步輻射X射線，用于研究。該激光器原本是美國國防部的戰(zhàn)略防御計劃（里根總統(tǒng)的“星球大戰(zhàn)”計劃）的組成部分。最近，美國海軍研究生院從斯坦福大學(xué)獲得了梅蒂的自由電子激光器原件，用于軍事研究。
1997年，美國空軍開發(fā)出一種化學(xué)氧碘激光器。它的能源來源于一種化學(xué)反應(yīng)，激光介質(zhì)是碘分子。它的工作原理主要包括以下幾個部分：原子、熱、副產(chǎn)品，副產(chǎn)品包括水蒸氣和氯化鉀。
1.氯氣與液態(tài)過氧化氫和氫氧化鉀的混合物發(fā)生反應(yīng)。
2.化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生單一的氧氣。
3.碘分子被注入激光器，純態(tài)氧為碘原子提供能量，這些原子可以獲得激光并發(fā)射出1.3微米波長的紅外線。
4.激光器或者不斷發(fā)射光線，或者以脈沖的形式發(fā)射一股光束，以不斷增加激光的能量。
化學(xué)氧碘激光器是目前美國空軍的機載激光器，下一節(jié)，我們將揭開這種軍事激光器的神秘面紗。
在海灣戰(zhàn)爭中，薩達姆?侯賽因武裝力量在以色列和美國在中東的軍事基地發(fā)射了飛毛腿導(dǎo)彈。美國出于自身國家利益考慮，事先部署了愛國者導(dǎo)彈防御體系。愛國者導(dǎo)彈可以在導(dǎo)彈下降過程中實施攔截，然而，如果能在危險發(fā)生前更早一點——比如導(dǎo)彈點火后加速上升階段，實施打擊是不是更好呢？這正是美國空軍發(fā)展機載激光武器的初衷。目前，這套系統(tǒng)主要由波音公司、格魯曼公司和洛克希德馬丁公司負責(zé)開發(fā)。
軍用飛機所安裝的機載激光器是一種化學(xué)激光器，它的目標是對來襲的導(dǎo)彈在起飛之初即實施打擊。
這種機載激光武器一般被稱為機載激光炮，安裝在波音747大型噴氣式飛機上方，由四個激光器，自適應(yīng)光學(xué)儀器，傳感器以及可定位、跟蹤和分析打擊導(dǎo)彈的計算機組成。下面，讓我們看看這種“閃電大炮”的工作原理吧！
1.紅外線傳感器充當了“偵察兵”的角色，它負責(zé)探測導(dǎo)彈推進過程中的熱源，并將信息實時傳達給自動追蹤激光器。
2.自動追蹤激光器跟蹤導(dǎo)彈并報告相關(guān)的跟蹤信息（距離、速度和高度）。
3.跟蹤照明激光器掃描目標并計算出高能激光器的最佳射擊位置。
4.信標照射激光器發(fā)射光線照射目標導(dǎo)彈，測定目標導(dǎo)彈與機載激光武器之間的大氣湍流，并將這些信息分發(fā)給位于高能激光器瞄準裝置內(nèi)的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。
5.自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)裝有可變形的反射鏡，可以補償大氣湍流的影響。炮塔安裝在機頭上方，內(nèi)嵌有機載光學(xué)系統(tǒng)組成部分之一——一個1.5米的望遠鏡。
6.高能激光器向目標導(dǎo)彈發(fā)射上兆瓦能量的激光束。
7.高能激光束穿透目標導(dǎo)彈的外殼，根據(jù)擊中位置的不同，目標導(dǎo)彈發(fā)生破壞或者徹底爆炸。
上述“激光眼”和“激光炮”都通過機載電腦進行協(xié)調(diào)和控制，從而保證它們由“大腦”進行綜合分析和統(tǒng)一調(diào)度。
美國空軍正對機載激光武器的性能進行測試，并聲稱指揮人員可以在數(shù)千公里外對其進行操控。屆時，機載激光武器將可能增強為六組工作部件，特別是在各個激光器的鏡頭上佩戴“防護眼鏡”，從而抵御這些“眼睛”受到大氣中水滴微粒反射激光的干擾。
目前，高能激光器主要應(yīng)用于空中機載武器，不過研究人員已經(jīng)開始設(shè)計和研制用于陸地和海洋作戰(zhàn)的新型高能激光器。這些“激光炮”可以裝載在裝甲車或者軍艦上，以有效抵御來犯的導(dǎo)彈、炮彈和戰(zhàn)斗機。
“殺人劍”不如“活人劍”，中國自古以來的兵法都講究不殺而勝。事實上，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，各國都十分推崇可以避免瞬間致人于死地的非致命性武器。與傳統(tǒng)殺傷性武器相比，它們可以避免戰(zhàn)爭中血肉橫飛的場面，體現(xiàn)人道主義精神，還可以在保護平民安全的情況下對敵對分子實施精準打擊，因而“非致命性武器”開始在世界各地大顯身手?，F(xiàn)在，非致命性激光武器已經(jīng)成為非致命性武器領(lǐng)域的“亮劍”。美國軍方已經(jīng)對這種武器進行測試，不久之后將投入實際應(yīng)用。他們稱這套系統(tǒng)為主動拒止系統(tǒng)，主動拒止系統(tǒng)并不是一個激光器，但是車載高能無線電頻率發(fā)射器和定向天線卻是以激光實施打擊。車載發(fā)射器可以產(chǎn)生一種95千兆赫的毫米波，這將是打擊敵人的無形子彈。（毫米波的波長從1毫米到10毫米不等，相對應(yīng)的頻率也在30兆赫到300兆赫之間。）
主動拒止系統(tǒng)向目標發(fā)射無線電毫米波，使敵方人員的皮膚產(chǎn)生臨時性灼燒感。
定向天線對毫米波進行聚焦，并允許操作者瞄準并發(fā)射激光束。這些毫米波光束可以穿透皮膚僅1/64英寸，大概相當于三張辦公用紙的厚度。就如微波爐的工作原理一樣，這些能量較強的光束可以破壞皮膚組織內(nèi)的水分子，從而產(chǎn)生強烈的灼燒感。因為這些光束只是對皮膚表層實施精確攻擊，所以它不會對人體造成永久性的傷害。
您可能聽說過“迷魂藥”，但是聽說過“迷魂槍”嗎？這不是科幻小說，美國軍方已經(jīng)開發(fā)出一種名為“人員阻止與刺激反應(yīng)槍”的單兵攜帶激光武器，它發(fā)出的激光可以使敵人眩暈而不會造成終身傷害。這種武器安裝了兩個低功率半導(dǎo)體激光器，一個可以發(fā)射可見激光，另外一個可以發(fā)射紅外光。這種激光槍只有來福槍大小，因此適宜單兵攜帶。它可以臨時使敵方分散注意力，使對方眩暈而不會致盲。
美國國防部同時也在研發(fā)其它視覺干擾武器，以用于戰(zhàn)斗中臨時性削弱敵人視力。
其實您大可不必如科幻迷一樣幻想,是否每個人都可以從市面上購得這種奇異的激光武器。一家美國公司聲稱，目前并沒有關(guān)于銷售激光武器的廣告禁令。由于美國允許市民攜帶槍支，因此層出不窮的槍殺事件也引起了人們的擔心。現(xiàn)在，美國人可以不用在危險裝備宣言書上簽字，就能購買一支可以防衛(wèi)但卻不會致人死地的激光槍，似乎是一種更為明智的選擇。
人員阻止與刺激反應(yīng)槍與來福槍大小相近，可以由單兵攜帶，它發(fā)射的激光可以讓敵人產(chǎn)生眩暈。
無限信息激光射線槍是一種固體激光器，通過一個閃光燈作為能源，并應(yīng)用一個釹玻璃棒作為激光介質(zhì)，它的工作原理很像紅寶石激光器。它需要從AA電池組獲得12伏直流電源，短時間內(nèi)通過3焦耳的脈沖釋放共500焦爾的能量，從而發(fā)射波長為1.06微米的紅外光線。這些光線由準直鏡進行聚焦，可以使光線拉直并保持平行。這種武器由于威力巨大，已被列為第四級危險激光器。該激光器的制造公司聲稱，它發(fā)射的高能激光可以在大多數(shù)物體上灼燒出一個大洞。所以，您最好別把這種激光槍當作孩子的生日禮物?？傊痪湓?，別拿激光不當武器！
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